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1、10申请公布号CN102535289A43申请公布日20120704CN102535289ACN102535289A21申请号201210004238222申请日20120109E01C3/00200601E01F5/0020060171申请人长沙理工大学地址410114湖南省长沙市雨花区万家丽南路二段960号72发明人郑健龙74专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人邓建辉54发明名称一种路基深渗沟的变截面结构及其施工方法57摘要本发明公开了一种路基深渗沟的变截面结构及其施工方法,其由下部小截面开挖区2和设在下部小截面开挖区2上方的上部大截面开挖区1两部分组成,采用变截面渗沟结构来实。
2、现深渗沟的挖掘机作业,通过预压、填石反挖和分期分段的施工方法实现对富水松散岩土体渗沟的快速施工,以避免开挖扰动会造成含水的松散岩土体的局部流泥或流土型坍塌破坏及其严重的施工安全问题。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页1/2页21一种路基深渗沟的变截面结构,其特征是由下部小截面开挖区2和设在下部小截面开挖区2上方的上部大截面开挖区1两部分组成,所述的上部大截面开挖区1由第一开挖层6和处于所述的第一开挖层6上方的碾压初平层5组成,所述的第一开挖层6和碾压初平层5均由分布于边部的回填片石9和中部的回填碎石土4。
3、组成;所述的第一开挖层6单层开挖深度不大于2M,所述的第一开挖层6的宽度不小于挖掘机机身宽度加1822M,所述的第一开挖层6的边部的所述的回填片石9的单边宽度不小于1M;所述的下部小截面开挖区2为第三开挖层8,所述的第三开挖层8通过开挖渗沟、在渗沟底层及临近路面范围16一侧铺设有防渗土工布12、在渗沟底层临近路基边坡19一侧设有单层土工布20、渗沟底层放入有软式透水管13后充填回填碎石14并压实而成,所述的第三开挖层8的宽度不小于挖掘机机斗宽度、开挖深度不大于3M且处于所述的上部大截面开挖区1的中部。2根据权利要求1所述的路基深渗沟的变截面结构,其特征是所述的第一开挖层6与所述的下部小截面开挖。
4、区2之间设置有第二开挖层7,所述的第二开挖层7由分布于渗沟边部的回填片石9和中部的回填碎石土组成,所述的第二开挖层7的开挖面上加铺有所述的防渗土工布12;所述的第二开挖层7的单层开挖深度不大于2M,所述第二开挖层7宽度不小于挖掘机机身宽度加0812M,所述的第二开挖层7的边部的所述的回填片石9的单边宽度不小于05M。3一种路基深渗沟的变截面结构的施工方法,其特征是流程如下A选取第一段长度10M20M的路基深渗沟施工段,用挖掘机碾压所述的深渗沟施工段路基边坡表层宽度不小于65M的富水松散岩土体23遍后,清平形成所述的碾压初平层5;B用挖掘机在所述的碾压初平层5上的两侧各1822M宽的范围碾压46。
5、遍后,在所述的碾压初平层5中宽度不小于55M的中部范围两侧开挖两个宽度不小于10M、深度不大于20M的沟,并在靠路面的沟的靠路面一侧放入防渗土工布,然后随挖随填所述的回填片石9,同时用机斗捣实;C用挖掘机在所述的碾压初平层5上的所述回填片石9的顶面碾压46遍后,将所述的碾压初平层5中宽度不小于45M的中部范围、深度不大于20M范围的土体挖除,便形成了所述的第一开挖层6,用机斗捣实两壁的回填片石9即为所述的第一回填层10;D用挖掘机在所述第一开挖层6底面上的两侧各0812M宽的范围碾压46遍后,在所述的第一开挖层6底面两侧开挖两个宽度不小于10M、深度不大于20M的沟,并在靠路面的沟的顶面及靠路。
6、面一侧沟壁放入防渗土工布,然后随挖随填所述的回填片石9,同时用机斗捣实;E用挖掘机在所述的第一开挖层6的回填片石9的顶面碾压46遍后,将所述第一开挖层6底面不小于35M的中部、深度不大于20M范围的土体挖除,便形成了所述第二开挖层7,用机斗捣实两壁的回填层的回填片石9即为所述第二回填层11;F用挖掘机在所述第二开挖层7的底面碾压46遍后,按35M为一段,将所述第二开挖层7中部不小于11M、深度不大于30M范围的土体挖除,即刻在沟底层及两侧分别铺设防渗土工布12、单层土工布8和放入软式透水管13,充填回填碎石14并用机斗捣实,所述的单层土工布8与防渗土工布12交接部位保持在含水层17和隔水层18。
7、界面的上下008012M范围并做到即挖即填,重复本部施工直至完成步骤A所选取的渗沟长度;G在第二开挖层7的底部,按0406M为一虚铺层摊铺回填碎石土4,按不低于88的压实度进行碾压,直权利要求书CN102535289A2/2页3至第二开挖层7的顶部;H在第一开挖层6的底部,按0406M为一虚铺层摊铺回填碎石土4,按不低于85的压实度进行碾压,直至边坡表面;I重复AG进行第2段至最后一段的渗沟施工。权利要求书CN102535289A1/4页4一种路基深渗沟的变截面结构及其施工方法技术领域0001本发明涉及一种公路路基防排水结构物的结构及其施工方法,特别是涉及一种路基深渗沟的变截面结构及其分段快速。
8、施工方法。背景技术0002路基渗沟是一种设置在路基边沟下或边沟旁的渗沟,常用于截排路堑边坡坡脚的层间水,渗沟底部需埋设在最下面的不透水层上。对于松散堆积体覆盖及边坡滑坍体分布部位,不透水层的下伏深度往往较大,因此,常常需设置深度在5M8M的深渗沟。在对深渗沟进行开挖施工时,须自上而下随挖随加框架式支撑,并在施工回填时自下而上逐步拆除支撑。按常规渗沟结构对于松散堆积体覆盖及边坡滑坍体的施工时,除框架式支撑施工导致施工成本高、施工进度慢外,开挖深度大于3M时,开挖扰动会造成富水松散岩土体发生随挖随坍的流动性坍塌破坏,这不但使得渗沟无法开挖成型,还带来了严重的施工安全问题。发明内容0003本发明所要。
9、解决的第一个技术问题是提供一种施工方法简便、快速、经济安全的路基深渗沟的变截面结构。0004本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种施工方法简便、快速、经济安全的路基深渗沟的变截面结构的施工方法。0005为了解决上述技术问题,本发明提供的路基深渗沟的变截面结构,由下部小截面开挖区和设在下部小截面开挖区上方的上部大截面开挖区两部分组成,所述的上部大截面开挖区由第一开挖层和处于所述的第一开挖层上方的碾压初平层组成,所述的第一开挖层和碾压初平层均由分布于边部的回填片石和中部的回填碎石土组成;所述的第一开挖层单层开挖深度不大于2M,所述的第一开挖层的宽度不小于挖掘机机身宽度加1822M,所述的第一开挖。
10、层的边部的所述的回填片石的单边宽度不小于1M;所述下部小截面开挖区为第三开挖层,所述第三开挖层通过开挖渗沟、在渗沟底层及临近路面范围一侧铺设有防渗土工布、在渗沟底层临近路基边坡一侧设有单层土工布、渗沟底层放入有软式透水管后充填回填碎石并压实而成,所述的第三开挖层的宽度不小于挖掘机机斗宽度、开挖深度不大于3M且处于所述的上部大截面开挖区的中部。0006所述的第一开挖层与所述的下部小截面开挖区之间设置有第二开挖层,所述的第二开挖层由分布于渗沟边部的回填片石和中部的回填碎石土组成,所述的第二开挖层的开挖面上加铺有所述的防渗土工布;所述的第二开挖层的单层开挖深度不大于2M,所述第二开挖层宽度不小于挖掘。
11、机机身宽度加0812M,所述的第二开挖层的边部的所述的回填片石的单边宽度不小于05M。0007为了解决上述第二个技术问题,本发明提供的路基深渗沟的变截面结构的施工方法,流程如下A选取第一段长度10M20M的路基深渗沟施工段,用挖掘机碾压所述的说明书CN102535289A2/4页5深渗沟施工段路基边坡表层宽度不小于65M的富水松散岩土体23遍后,清平形成所述的碾压初平层;B用挖掘机在所述的碾压初平层上的两侧各1822M宽的范围碾压46遍后,在所述的碾压初平层中宽度不小于55M的中部范围两侧开挖两个宽度不小于10M、深度不大于20M的沟,并在靠路面的沟的靠路面一侧放入防渗土工布,然后随挖随填所述。
12、的回填片石,同时用机斗捣实;C用挖掘机在所述的碾压初平层上的所述回填片石的顶面碾压46遍后,将所述的碾压初平层中宽度不小于45M的中部范围、深度不大于20M范围的土体挖除,便形成了所述的第一开挖层,用机斗捣实两壁的回填片石即为所述的第一回填层,因其为具有一定密实度的回填片石对第一开挖层渗沟的沟壁具有临时的支护作用,因而提高了开挖施工过程的安全性;D用挖掘机在所述第一开挖层底面上的两侧各0812M宽的范围碾压46遍后,在所述的第一开挖层底面两侧开挖两个宽度不小于10M、深度不大于20M的沟,并在靠路面的沟的顶面及靠路面一侧沟壁放入防渗土工布,然后随挖随填所述的回填片石,同时用机斗捣实;E用挖掘机。
13、在所述的第一开挖层的回填片石的顶面碾压46遍后,将所述第一开挖层底面不小于35M的中部、深度不大于20M范围的土体挖除,便形成了所述第二开挖层,用机斗捣实两壁的回填层的回填片石即为所述第二回填层,第二回填层为具有一定密实度的回填片石,因而为第二开挖层渗沟的沟壁提供了临时的支护作用,因而提高了开挖施工过程的安全性;F用挖掘机在所述第二开挖层的底面碾压46遍后,按35M为一段,将所述第二开挖层中部不小于11M、深度不大于30M范围的土体挖除,即刻在沟底层及两侧分别铺设防渗土工布、单层土工布和放入软式透水管,充填回填碎石并用机斗捣实,注意所述的单层土工布与防渗土工布交接部位应保持在含水层和隔水层界面。
14、的上下008012M范围并应尽量做到即挖即填,重复本部施工直至完成步骤A所选取的渗沟长度;G在第二开挖层的底部,按0406M为一虚铺层摊铺回填碎石土,按不低于88的压实度进行碾压,直至第二开挖层的顶部;H在第一开挖层的底部,按0406M为一虚铺层摊铺回填碎石土,按不低于85的压实度进行碾压,直至边坡表面;I重复AG进行第2段至最后一段的渗沟施工。0008采用上述技术方案的路基深渗沟的变截面结构及其施工方法,采用变截面渗沟结构来实现深渗沟的挖掘机作业,通过预压、填石反挖和分期分段的施工方法实现对富水松散岩土体渗沟的快速施工,以避免开挖扰动会造成含水的松散岩土体的局部流泥或流土型坍塌破坏及其严重的。
15、施工安全问题。0009本发明的优点和积极效果如下0010按常规渗沟结构对于松散堆积体覆盖及边坡滑坍体的施工时,除框架式支撑施工导致施工成本高、施工进度慢外,开挖深度大于3M时,开挖扰动会造成富水松散岩土体发生随挖随坍的流动性坍塌破坏,这不但使得渗沟无法开挖成型,还带来了严重的施工安全问题。本发明通过变截面结构,实现了全过程的机械化作业,结合预压、填石反挖和分期分段的施工方法,实现了深部渗沟的即挖即填的快速施工,通过应用预压和回填压实片石层提高渗沟沟壁的稳定性,结合分期分段的快速施工大大缩短深部渗沟壁的施工自稳时间,可大大减少了松散岩土体渗沟施工时发生局部流泥或流土型坍塌破坏现象,因此,能大大提。
16、高施工工效和施工安全性,有效地降低或消除富水松散岩土体路基边坡深渗沟施工时发生随挖随坍的流动性破坏现象,是一种尤其适于富水松散岩土体路基边坡深渗沟的结构和施工方法。说明书CN102535289A3/4页60011综上所述,本发明提供的路基深渗沟的变截面结构及其施工方法解决了富水松散堆积体覆盖及滑坍部位的路基深渗沟随挖随坍的施工困难和施工安全问题,按本发明进行路基深渗沟的施工,具有施工方法简便、快速、经济安全的特征,尤其适用于富水松散堆积体覆盖及滑坍部位路堑边坡深渗沟的快速施工。附图说明0012图1是本发明的变截面渗沟断面示意图。具体实施方式0013下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
17、。0014参见图1,路基深渗沟的变截面结构由下部小截面开挖区2和设在下部小截面开挖区2上方的上部大截面开挖区1两部分组成,上部大截面开挖区1由第一开挖层6、第二开挖层7和碾压初平层5组成,碾压初平层5处于第一开挖层6的上方,第一开挖层6处于第二开挖层7上方,第一开挖层6、第二开挖层7和碾压初平层5均由分布于边部的回填片石9和中部的回填碎石土4组成;第一开挖层6单层开挖深度不大于2M,第一开挖层6的宽度不小于挖掘机机身宽度加1822M,第一开挖层6的边部的回填片石9的单边宽度不小于1M,第二开挖层7的开挖面上加铺有防渗土工布12,第二开挖层7的单层开挖深度不大于2M,第二开挖层7宽度不小于挖掘机。
18、机身宽度加0812M,第二开挖层7的边部的回填片石9的单边宽度不小于05M;下部小截面开挖区2为第三开挖层8,第三开挖层8通过开挖渗沟、在渗沟底层及临近路面范围16一侧铺设有防渗土工布12、在渗沟底层临近路基边坡19一侧设有单层土工布20、渗沟底层放入有软式透水管13后充填回填碎石14并压实而成,第三开挖层8的宽度不小于挖掘机机斗宽度、开挖深度不大于3M且处于上部大截面开挖区1的中部。路基边坡19、碾压初平层5、第一开挖层6、第二开挖层7和单层土工布20区域为含水层17,设有防渗土工布12区域为隔水层18,碾压初平层5上部为上部大截面开挖区宽度3,碾压初平层5形成有路基边沟范围15。0015参。
19、见图1,路基深渗沟的变截面结构的施工方法,流程如下A选取第一段长度10M20M的路基深渗沟施工段,用挖掘机碾压深渗沟施工段路基边坡表层宽度不小于65M的富水松散岩土体23遍后,清平形成碾压初平层5;B用挖掘机在碾压初平层5上的两侧各1822M宽的范围碾压46遍后,在碾压初平层5中宽度不小于55M的中部范围两侧开挖两个宽度不小于10M、深度不大于20M的沟,并在靠路面范围16的沟的靠路面一侧放入防渗土工布,然后随挖随填回填片石9,同时用机斗捣实;C用挖掘机在碾压初平层5上的回填片石9的顶面碾压46遍后,将碾压初平层5中宽度不小于45M的中部范围、深度不大于20M范围的土体挖除,便形成了第一开挖层。
20、6,用机斗捣实两壁的回填片石9即为第一回填层10,因其为具有一定密实度的回填片石对第一开挖层6渗沟的沟壁具有临时的支护作用,因而提高了开挖施工过程的安全性;D用挖掘机在第一开挖层6底面上的两侧各0812M宽的范围碾压46遍后,在第一开挖层6底面两侧开挖两个宽度不小于10M、深度不大于20M的沟,并在靠路面范围16的沟的顶面及靠路面一侧沟壁放入防渗土工布,然后随挖随填回填片石9,同时用机斗捣实;E用挖掘机在第一开挖层6的回填片石9的顶面碾压46遍后,将第一开挖层6底面不小于35M的中部、深度说明书CN102535289A4/4页7不大于20M范围的土体挖除,便形成了第二开挖层7,用机斗捣实两壁的。
21、回填层的回填片石9即为第二回填层11,第二回填层11为具有一定密实度的回填片石,因而为第二开挖层7渗沟的沟壁提供了临时的支护作用,因而提高了开挖施工过程的安全性;F用挖掘机在第二开挖层7的底面碾压46遍后,按35M为一段,将第二开挖层7中部不小于11M、深度不大于30M范围的土体挖除,即刻在沟底层及两侧分别铺设防渗土工布12、单层土工布8和放入软式透水管13,充填回填碎石14并用机斗捣实,注意单层土工布8与防渗土工布12交接部位应保持在含水层17和隔水层18界面的上下008012M范围并应尽量做到即挖即填,重复本部施工直至完成步骤A所选取的渗沟长度;G在第二开挖层7的底部,按0406M为一虚铺层摊铺回填碎石土4,按不低于88的压实度进行碾压,直至第二开挖层7的顶部;H在第一开挖层6的底部,按0406M为一虚铺层摊铺回填碎石土4,按不低于85的压实度进行碾压,直至边坡表面;I重复AG进行第2段至最后一段的渗沟施工。说明书CN102535289A1/1页8图1说明书附图CN102535289A。